紙葉類検査装置および紙葉類検査方法
【課題】偏光特性を持つ物質をより高精度に検出することができる紙葉類検査装置および紙葉類検査方法を提供する。
【解決手段】紙葉類検査装置１は、紙葉類１０に対して光を投光し、前記紙葉類１０を透過した透過光を複数方向に分割し、それぞれ異なる偏光面を有する複数の光に偏光する。この偏光した光をそれぞれ受光して電気信号に変換し複数の画像を取得する。取得した複数の画像を対応する画素毎に輝度の差を検出し、差が検出された画素の数に基づいて紙葉類１０上の偏光特性を有する領域の面積を算出する。算出した面積と予め記憶されている基準値とを比較し、紙葉類１０の良否判定を行なう。
【解決手段】紙葉類検査装置１は、紙葉類１０に対して光を投光し、前記紙葉類１０を透過した透過光を複数方向に分割し、それぞれ異なる偏光面を有する複数の光に偏光する。この偏光した光をそれぞれ受光して電気信号に変換し複数の画像を取得する。取得した複数の画像を対応する画素毎に輝度の差を検出し、差が検出された画素の数に基づいて紙葉類１０上の偏光特性を有する領域の面積を算出する。算出した面積と予め記憶されている基準値とを比較し、紙葉類１０の良否判定を行なう。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば、紙葉類に貼付されている粘着テープ等を検出する紙葉類検査装置および紙葉類検査方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、有価証券、または紙幣などの紙葉類を計数及び鑑査し、この鑑査結果に応じて施封処理や裁断処理を行なう機器本体と、この機器本体とＵＳＢもしくはＬＡＮなどのケーブルにより接続され、上記機器本体の計数情報を管理する管理端末とからなる紙葉類検査装置（紙葉類処理装置）が実用化されている。
【０００３】
このような紙葉類処理装置では、破損箇所に粘着テープなどが貼付されている紙葉類を処理する場合がある。この場合、紙葉類処理装置は、テープが貼付された紙葉類が再び流通しないようにする為に、紙葉類を抜き出して裁断する。この為に、紙葉類処理装置は、紙葉類にテープが貼付されているか否かを判定する必要がある。
【０００４】
そこで、紙葉類の表面に種々の角度で偏光した光を照射し、その反射光を偏光して受光することにより紙葉類表面に貼付された粘着テープなどを検出する粘着テープ検出装置が提供されている（例えば、特許文献１参照）。
【特許文献１】特開２００１−２４３５１８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上記した従来の粘着テープ検出装置は、テープが偏光特性を有することを利用し、受光した光がテープにより偏光されているか否かに基づいてテープを検出する。しかし、照射した光のうち、テープ表面で反射する光が存在する。このような反射光はテープにより偏光されていない為、テープを正確に検出することができない場合がある。
【０００６】
そこで、本発明の目的は、偏光特性を持つ物質をより高精度に検出することができる紙葉類検査装置および紙葉類検査方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成する為、本発明の一形態に係る紙葉類検査装置は、紙葉類に対して光を投光する投光手段と、前記紙葉類を透過した透過光を複数方向に分割しそれぞれ異なる偏光面を有する光に偏光する光学系と、前記異なる偏光面を有する複数の光をそれぞれ受光して電気信号に変換して複数の画像を取得する画像取得手段と、前記画像取得手段により取得した複数の画像から対応する画素毎に輝度の差を検出する差分検出手段と、前記差分検出手段により差が検出された画素に対応する領域の面積を前記紙葉類上の偏光特性を有する領域の面積として算出する演算手段と、前記演算手段により算出した領域の面積と予め保持している基準値とに基づいて前記紙葉類の良否判定を行なう判定手段とを具備する。
【０００８】
また、本発明の一形態に係る紙葉類検査方法は、紙葉類に対して光を投光し、前記紙葉類を透過した透過光を複数方向に分割しそれぞれ異なる偏光面を有する光に偏光し、前記異なる偏光面を有する複数の光をそれぞれ受光して電気信号に変換して複数の画像を取得し、前記取得した複数の画像から対応する画素毎に輝度の差を検出し、差が検出された画素に対応する領域の面積を前記紙葉類上の偏光特性を有する領域の面積として算出し、前記算出した領域の面積と予め保持している基準値とに基づいて前記紙葉類の良否判定を行なう。
【発明の効果】
【０００９】
この発明の形態によれば、偏光特性を持つ物質をより高精度に検出することができる紙葉類検査装置および紙葉類検査方法を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
以下、図面を参照しながら、本発明の第１の実施形態に係る紙葉類検査装置および紙葉類検査方法について詳細に説明する。
図１は、第１の実施形態に係る紙葉類検査装置１を概略的に示す図である。
図１に示すように、紙葉類検査装置１は、投光部１１、画像取得部１２ａ、１２ｂ、偏光ビームスプリッタ１４、差分検出部１５、演算部１６、判定部１７、及び搬送機構２０を具備している。また、紙葉類検査装置１は、装置全体の動作を総合的に制御する制御部２１を具備している。
【００１１】
制御部２１は、記憶手段として機能するメモリを備えている。メモリは、例えば、ＲＯＭ、ＲＡＭ、および不揮発性メモリなどにより構成され、ＲＯＭは、制御用のプログラム、および制御データなどを予め記憶している。また、ＲＡＭは、ワーキングメモリとして機能し、制御部２１が処理中のデータなどを一時保管する。不揮発性メモリは、制御部２１による判定の基となる真の紙葉類に対する処理結果である基準値を記憶している。
【００１２】
搬送機構２０は、同一種の紙葉類１０を連続して矢印ａの方向に搬送する。ここで搬送されている紙葉類１０は、例えば銀行券や証券などの紙葉類である。図２に示すように、紙葉類１０の表面には印刷図柄Ｐ１、及びＰ２が印刷されている。また、ある紙葉類１０には、破損箇所を補修するためにテープＴが貼付されている。テープＴは、図１に示す画像取得部１２側の紙葉類１０の表面に貼付されているものとする。テープＴなどの粘着テープは、その製法により分子構造に一定の配向性を有し透過した光を偏光する偏光特性を有している。
【００１３】
投光部１１は、搬送機構２０により搬送される紙葉類１０に対して光を投光する投光手段として機能する。投光部１１は、例えば、０．７μｍ乃至２．５ｍｍ程度の近赤外波長を有する光を紙葉類１０に対して照射する。画像取得部１２ａ、１２ｂは、それぞれラインイメージセンサ（ラインＣＣＤ）などにより構成され、紙葉類１０を透過した透過光を連続的に受光する。画像取得部１２ａ、１２ｂを構成する各ラインイメージセンサは、受光した光を電気信号に変換する一次元的に複数配列された画素を具備している。画像取得手段として機能する画像取得部１２ａ、１２ｂは、読み取り位置Ｄで紙葉類１０を透過した光を受光し、一次元的に順次撮像して紙葉類１０全体の画像を取得する。なお、画像取得部１２ａ、１２ｂは、可視光に加え、近赤外波長の光を受光し、電気信号に変換することができる。
【００１４】
偏光ビームスプリッタ１４は、投光部１１と画像取得部１２ａとの間に設けられている光学系であり、紙葉類１０を透過した透過光を透過方向と反射方向とで偏光面が９０度異なる２つの光に分割する光学系である。この偏光ビームスプリッタ１４により２方向に分割された光からそれぞれ画像を取得するために、画像取得部１２ａが透過方向に設けられ、画像取得部１２ｂが反射方向に設けられている。
【００１５】
即ち、投光部１１により投光された光は、紙葉類１０を透過し、偏光ビームスプリッタ１４に入射する。偏光ビームスプリッタ１４に入射した光は、透過方向と反射方向とで偏光面が９０度異なる２つの光に偏光される。偏光ビームスプリッタ１４により分割され偏光された２方向の光のうちの透過光は、画像取得部１２ａにより受光され、反射光は、画像取得部１２ｂにより受光され、電気信号である画像にそれぞれ変換される。
【００１６】
差分検出部１５は、画像取得部１２ａ、１２ｂにより取得した２つの画像から、対応する画素毎に輝度の差を検出する差分検出手段として機能する。紙葉類にテープが貼付されている場合、テープＴにより偏光された光が偏光ビームスプリッタ１４によりテープＴと異なる偏光面の角度で偏光されることにより分割された一方の光から撮像された画像のうち、テープＴに対応する領域は暗点となる。そのため、２つの画像において対応する画素に輝度の差が生じる。よって、紙葉類検査装置１は、差が検出された画素に対応する紙葉類１０上の領域にテープＴが貼付されていると判断することができる。
【００１７】
演算部１６は、紙葉類１０上のテープＴが貼付されている面積を求める。即ち、演算手段として機能する演算部１６は、差分検出部１５により差が検出された画素に対応する紙葉類１０上の領域は偏光特性を有する領域であると認識し、この領域の面積を算出する。
【００１８】
判定手段として機能する判定部１７は、不揮発性メモリに記憶されている真の紙葉類における偏光特性を有する領域の面積（基準値）と、演算部１６により算出した面積とを比較し、紙葉類１０が再流通可能な紙葉類であるか否かの良否判定を行なう。ここで、例えば、紙葉類１０を良と判定した場合、紙葉類検査装置１は、紙葉類１０を再流通させるために、図示しない収納庫に収納する。また、例えば、紙葉類１０を否と判定した場合、紙葉類検査装置１は、紙葉類１０を再流通させないために、図示しない裁断機により紙葉類１０を裁断する。
【００１９】
図３及び図４は、図１に示す画像取得部１２ａ、１２ｂによりそれぞれ取得した紙葉類１０の画像を示す図である。
【００２０】
図３及び図４に示す画像は、画像全体と比べて比較的に明るく写っている明部と画像全体と比べて比較的に暗く写っている暗部とを含んでいる。例えば、紙葉類１０の印刷図柄Ｐ１は、近赤外波長の光が透過するため、対応する画素が明部となっている。また、紙葉類１０の印刷図柄Ｐ２は、近赤外波長の光を吸収するため、対応する画素が暗部となっている。
【００２１】
また、図４に示す画像では、紙葉類１０上のテープＴが貼付されている領域に対応する画素が暗部となっている。これは、紙葉類１０を透過する光は、テープＴによりある偏光面の光のみが透過するように偏光され、さらに偏光ビームスプリッタ１４によりテープＴを透過した光とは偏光面の異なる光のみを透過若しくは反射するように偏光される。そのため、図４に示すように、テープＴを透過したある偏光面の光は、画像取得部１２ａ若しくは１２ｂに到達せず対応する画像は暗となる。
【００２２】
また、図３に示す画像では、紙葉類１０上のテープＴが貼付されている領域に対応する画素が明部となっている。これは、紙葉類１０を透過する光は、テープＴによりある偏光面の光のみが透過するように偏光され、さらに偏光ビームスプリッタ１４によりテープＴを透過した光と偏光面の同じ光のみを透過若しくは反射するように偏光される。そのため、図３に示すように、テープＴを透過したある偏光面の光は、画像取得部１２ａ若しくは１２ｂに到達し対応する画像は明となる。
【００２３】
図５は、図３に示す画像と図４に示す画像との差を検出して示した画像である。図５に示す画像では、テープＴが検出された箇所が特定されて表示されている。即ち、紙葉類検査装置１の差分検出部１５は、図３に示す画像と図４に示す画像とで対応する画素毎に差を検出し、この差が所定の値、例えば最大の輝度の３０％乃至５０％程度の値を超えた場合にテープＴが貼付されていると判断する。
【００２４】
また、図３及び図４の画像について、それぞれ画像全体の明暗から閾値を設定し、設定した閾値に基づいてそれぞれの画像を２値化し、２値化した図３及び図４の画像の対応する画素ごとに排他的論理和を演算することにより差分を検出してもよい。この場合、紙葉類検査装置１の演算部１６は、排他的論理和の演算結果が「０」となった画素をテープＴの貼付されていない領域であると認識し、排他的論理和の演算結果が「１」となった画素をテープＴの貼付されている領域であると認識し、排他的論理和の演算結果が「１」となった画素数に基づいてテープＴの貼付されている領域の面積を算出する。
【００２５】
紙葉類検査装置１の判定部１７は、ここで算出されたテープＴの貼付されている領域の面積と不揮発性メモリに記憶されている基準値とを比較し、紙葉類１０の良否判定を行なう。
【００２６】
なお、第１の実施形態は、搬送機構２０により搬送されている紙葉類１０をラインイメージセンサにより順次読み取ることにより画像を取得する構成としたが、所定位置に停止した紙葉類１０の所定領域を２次元的に撮像するエリアイメージセンサにより画像を取得する構成としてもよい。また、紙葉類１０に貼付されたテープＴを検出する構成としたが、検出する対象はテープに限らず、分子構造に一定の配向性を有し、照射される光を偏光する偏光特性を有するものであれば如何なるものでも検出することができる。
【００２７】
上記したように、第１の実施形態に関わる紙葉類検査装置１は、紙葉類１０に光を投光し、紙葉類１０を透過した光を偏光ビームスプリッタ１４により透過方向と反射方向とで偏光面が９０度異なる光に偏光し、偏光した光を画像取得部１２により電気信号に変換し、２つの画像を取得する。紙葉類検査装置１は、取得した２つの画像を比較し、画素毎に輝度の差を検出し、差の検出された画素に対応する紙葉類１０の表面にテープＴが貼付されているとしてその面積を求める。紙葉類検査装置１は、求めた面積と基準値とを比較することにより、紙葉類１０の良否判定を行なう。
【００２８】
上記構成によると、テープＴが有する偏光特性を利用して、紙葉類１０表面に貼付されたテープＴを検出することができる。この結果、偏光特性を持つ物質をより高精度に検出することができる紙葉類検査装置および紙葉類検査方法が得られる。
【００２９】
次に、第２の実施形態に係わる紙葉類検査装置について説明する。
上記した第１の実施形態の紙葉類検査装置１は、テープＴの偏光面の角度が偏光ビームスプリッタ１４により偏光する異なる２つの偏光面の角度のいずれとも一致しない場合、画像取得部１２により取得した２つの画像に大きな差を検出することができず、紙葉類１０に貼付されたテープを検出することができない可能性がある。そこで、紙葉類１０を透過した光を異なる３つの角度の偏光面に偏光することにより多様な貼付方向のテープを検出することができる。
【００３０】
図６は、第２の実施形態に係る紙葉類検査装置２を概略的に示す図である。なお、図１に示す紙葉類検査装置１と同じ構成は、同じ符号を付し、その詳細な説明を省略する。
図６に示すように、紙葉類検査装置２は、投光部１１、画像取得部１２ａ、１２ｂ、１２ｃ、差分検出部１５、演算部１６、判定部１７、ハーフミラー１８ａ、１８ｂ、偏光板１９ａ、１９ｂ、１９ｃ、及び搬送機構２０を具備している。また、紙葉類検査装置１は、装置全体の動作を総合的に制御する制御部２１を具備している。
【００３１】
ハーフミラー１８ａ、１８ｂは、例えば、厚さ及び材質が均一な平行平板ガラスの一方の面に金属膜が蒸着されたものであり、透過率及び反射率が所定の比率に制御されている。即ち、ハーフミラー１８ａ、１８ｂは、それぞれ入射光を反射方向と透過方向とに分割する。本実施形態において、ハーフミラー１８ａ、１８ｂは、それぞれ紙葉類１０を透過した光の光軸に対して４５度傾いて配置されている。紙葉類１０を透過した光は、ハーフミラー１８ａにより反射光と透過光とに分割され、この透過光がさらにハーフミラー１８ｂにより反射光と透過光とに分割される。即ち、紙葉類１０を透過した光は、ハーフミラー１８ａ、１８ｂにより３方向の光に分割される。
【００３２】
偏光板１９ａ、１９ｂ、１９ｃは、３方向に分割された光の光軸とそれぞれ直交するように配設されている。偏光板１９ａ、１９ｂ、１９ｃは、例えば、その分子構造に一定の配向性を有したものであり、受光した光の内、所定の角度の偏光面を有する光のみを透過し、他の角度の偏光面を有する光を吸収する偏光特性を有している。本実施形態では、ハーフミラー１８ａ、１８ｂにより３方向に分割された光をそれぞれ偏光するために、偏光板１９ａ、１９ｂ、１９ｃが配置されている。
【００３３】
即ち、投光部１１により投光された光は、紙葉類１０を透過し、２つのハーフミラーのうち前段のハーフミラー１８ａに入射する。前段のハーフミラー１８ａに入射した光は、透過方向と反射方向とに分割される。前段のハーフミラー１８ａにより透過方向に分割された光は、後段のハーフミラー１８ｂに入射する。後段のハーフミラー１８ｂに入射した光は、透過方向と反射方向とに分割される。ハーフミラー１８ａ、１８ｂにより３方向に分割された光は、偏光板１９ａ、１９ｂ、１９ｃによりそれぞれ異なる角度の偏光面を有する光に偏光される。偏光板１９ａ、１９ｂ、１９ｃにより偏光された光は、画像取得部１２ａ、１２ｂ、１２ｃによりそれぞれ受光され、電気信号である画像に変換される。
【００３４】
差分検出手段として機能する差分検出部１５は、画像取得部１２ａ、１２ｂ、１２ｃにより取得した３つの画像から、対応する画素毎に輝度の差を検出する。ここでは、差分検出部１５は、他の画像の対応する画素の値と比べて、例えば３０％乃至５０％程度の差が検出された場合、対応する紙葉類１０上の領域にテープＴが貼付されていると判断することができる。なお、３０％乃至５０％程度の輝度の差が検出された場合、テープＴが貼付されていると判断するとしたが、他の画像の画素と比較して差がはっきりと検出できる値であれば如何なる値に基づいて判定してもよい。
【００３５】
上記したように、第２の実施形態に関わる紙葉類検査装置２は、紙葉類１０に光を投光し、紙葉類を透過した光をハーフミラー１８ａ、１８ｂにより３方向に分割し、分割した光を３つの偏光板１９ａ、１９ｂ、１９ｃによりそれぞれ異なる角度の偏光面を有する光に偏光し、偏光した光を画像取得部１２ａ、１２ｂ、１２ｃにより電気信号に変換し、３つの画像を取得する。紙葉類検査装置１は、取得した３つの画像を比較し、画素毎に差を検出し、差の検出された画素に対応する紙葉類１０の表面にテープＴが貼付されているとしてその面積を求める。紙葉類検査装置１は、求めた面積と基準値とを比較することにより、紙葉類１０の良否判定を行なう。
【００３６】
上記構成によると、紙葉類に貼付されたテープＴが有する偏光特性を利用して、多様な方向で紙葉類１０表面に貼付されたテープＴを検出することができる。この結果として、多様な方向で貼付されている偏光特性を持つ物質をより高精度に検出することができる紙葉類検査装置および紙葉類検査方法を提供することができる。
【００３７】
次に、紙葉類検査装置の第３の実施形態について説明する。
図７は、第３の実施形態に係る紙葉類検査装置３を概略的に示す図である。なお、図１に示す紙葉類検査装置１と同じ構成は、同じ符号を付し、その詳細な説明を省略する。
図７に示すように、紙葉類検査装置３は、投光部１１、画像取得部１３、差分検出部１５、演算部１６、判定部１７、及び偏光板１９を具備している。また、紙葉類検査装置１は、装置全体の動作を総合的に制御する制御部２１を具備している。
【００３８】
画像取得部１３は、所定の領域を二次元的に撮像するエリアイメージセンサなどにより構成されている。画像取得部１３は、所定の領域に設置されている紙葉類１０を透過した透過光を受光する。画像取得部１３のラインイメージセンサは、受光した光を電気信号に変換する二次元的に複数配列された画素を具備している。画像取得部１３は、この複数の画素により紙葉類１０を透過した光を瞬時に受光し、受光した光を電気信号に変換し、紙葉類１０全体の画像を取得する画像取得手段として機能する。なお、画像取得部１３は、可視光に加え、近赤外波長の光を受光し、電気信号に変換することができる。
【００３９】
偏光板１９は、紙葉類１０を透過した透過光の光軸に直交した向きに設けられ、且つ、光軸を中心として回転自在に支持されている。偏光板１９は、回転することにより、偏光板１９を透過する光の偏光面の角度を単位時間ごとに変化させる。
【００４０】
即ち、投光部１１により投光された光は、紙葉類１０を透過し、所定の速度で回転する偏光板１９に入射する。偏光板１９に入射した光は、偏光板１９により単位時間ごとに異なる角度の偏光面を有する光に偏光される。画像取得部１３は、単位時間毎に偏光板１９により変更された光を受光し、電気信号である画像に変換する。
【００４１】
このような構成によると、例えば、偏光板１９を単位時間毎に９０度回転させる設定にしておくことで、紙葉類１０を透過した透過光は偏光面の角度が９０度異なる２種の光に偏光される。画像取得部１３は、偏光された光を単位時間毎に受光して電気信号に変換することにより、１枚の紙葉類１０に関して２つの画像を取得することができる。
【００４２】
偏光板１９を単位時間毎に９０度回転させるとしたが、回転させる角度及び回数は任意で設定しうるものであり、偏光板１９を透過する光は、偏光板１９を回転させる回数に対応した種類の光に偏光される。即ち、画像取得部１３は、１枚の紙葉類１０に関して偏光板１９を回転させた回数に応じた数の画像を取得することができる。
【００４３】
上記したように、第３の実施形態に関わる紙葉類検査装置３は、紙葉類１０に光を投光し、紙葉類１０を透過した光を単位時間ごとに異なる角度の偏光面を有する光に偏光し、偏光した光を画像取得部１２により単位時間毎に受光し電気信号に変換し、複数の画像を取得する。紙葉類検査装置１は、取得した複数の画像を比較し、画素毎に差を検出し、差の検出された画素に対応する紙葉類１０の表面にテープＴが貼付されているとしてその面積を求める。紙葉類検査装置１は、求めた面積と基準値とを比較することにより、紙葉類１０の良否判定を行なう。
【００４４】
上記構成によると、テープＴが有する偏光特性を利用して、さらに多様な方向で紙葉類１０表面に貼付されたテープＴを検出することができる。この結果として、さらに多様な方向で貼付されている偏光特性を持つ物質をより高精度に検出することができる紙葉類検査装置および紙葉類検査方法を提供することができる。
【００４５】
次に、紙葉類検査装置の第４の実施形態について説明する。
図８は、第４の実施形態に係る紙葉類検査装置４を概略的に示す図である。なお、図１に示す紙葉類検査装置１と同じ構成は、同じ符号を付し、その詳細な説明を省略する。
図８に示すように、紙葉類検査装置４は、投光部１１、画像取得部１２、偏光ビームスプリッタ１４、差分検出部１５、演算部１６、判定部１７、及び制御部２１を有する検査部を２ステージ具備している。これらの検査部は、紙葉類１０の搬送路を挟んで対向して設けられている。また、紙葉類検査装置１は、搬送機構２０を具備している。
【００４６】
上記したように、第４の実施形態に関わる紙葉類検査装置４は、紙葉類１０の両面に光を投光し、紙葉類１０の両側に設けられている偏光ビームスプリッタ１４及び画像取得部１２により紙葉類１０を透過した透過光をそれぞれ受光し、偏光し、画像を取得する。
【００４７】
上記構成によると、テープＴが紙葉類１０の表面及び裏面のどちら側に貼られている場合でも、テープＴを検出することができる。この結果として、紙葉類の表裏によらず偏光特性を持つ物質を検出することができる紙葉類検査装置および紙葉類検査方法を提供することができる。
【００４８】
なお、紙葉類検査装置４は、差分検出部１５、演算部１６、判定部１７、及び制御部２１も紙葉類１０の両側に設けられているとしたが、それぞれ１つずつ有していればよい。この場合、紙葉類１０の両側に設けられている画像取得部１２の後段に１つの差分検出部１５が接続される。差分検出部１５は、紙葉類１０の表側の画像取得部１２により取得した画像に対する処理と、紙葉類１０の裏側の画像取得部１２により取得した画像に対する処理とを個別に行なう。
【００４９】
なお、この発明は、上記実施形態そのままに限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具現化できる。また、上記実施形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組み合わせにより、種々の発明を形成できる。例えば、実施形態に示される全構成要素から幾つかの構成要素を削除してもよい。更に、異なる実施形態に亘る構成要素を適宜組み合わせてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００５０】
【図１】図１は、第１の実施形態に関わる紙葉類検査装置の構成例を概略的に示す図である。
【図２】図２は、図１に示す紙葉類検査装置により検査される紙葉類の例を説明するための説明図である。
【図３】図３は、図１に示す紙葉類検査装置により取得した紙葉類の画像を説明するための説明図である。
【図４】図４は、図１に示す紙葉類検査装置により取得した紙葉類の画像を説明するための説明図である。
【図５】図５は、図１に示す紙葉類検査装置により検出した紙葉類のテープが貼付されている領域を特定して表示した画像を説明するための説明図である。
【図６】図６は、第２の実施形態に関わる紙葉類検査装置の構成例を概略的に示す図である。
【図７】図７は、第３の実施形態に関わる紙葉類検査装置の構成例を概略的に示す図である。
【図８】図８は、第４の実施形態に関わる紙葉類検査装置の構成例を概略的に示す図である。
【符号の説明】
【００５１】
１、２、３、４…紙葉類検査装置、１０…紙葉類、１１…投光部、１２…画像取得部、１３…画像取得部、１４…偏光ビームスプリッタ、１５…差分検出部、１６…演算部、１７…判定部、１８…ハーフミラー、１９…偏光板、２０…搬送機構、２１…制御部、Ｐ１…印刷図柄、Ｐ２…印刷図柄、Ｔ…テープ。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば、紙葉類に貼付されている粘着テープ等を検出する紙葉類検査装置および紙葉類検査方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、有価証券、または紙幣などの紙葉類を計数及び鑑査し、この鑑査結果に応じて施封処理や裁断処理を行なう機器本体と、この機器本体とＵＳＢもしくはＬＡＮなどのケーブルにより接続され、上記機器本体の計数情報を管理する管理端末とからなる紙葉類検査装置（紙葉類処理装置）が実用化されている。
【０００３】
このような紙葉類処理装置では、破損箇所に粘着テープなどが貼付されている紙葉類を処理する場合がある。この場合、紙葉類処理装置は、テープが貼付された紙葉類が再び流通しないようにする為に、紙葉類を抜き出して裁断する。この為に、紙葉類処理装置は、紙葉類にテープが貼付されているか否かを判定する必要がある。
【０００４】
そこで、紙葉類の表面に種々の角度で偏光した光を照射し、その反射光を偏光して受光することにより紙葉類表面に貼付された粘着テープなどを検出する粘着テープ検出装置が提供されている（例えば、特許文献１参照）。
【特許文献１】特開２００１−２４３５１８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上記した従来の粘着テープ検出装置は、テープが偏光特性を有することを利用し、受光した光がテープにより偏光されているか否かに基づいてテープを検出する。しかし、照射した光のうち、テープ表面で反射する光が存在する。このような反射光はテープにより偏光されていない為、テープを正確に検出することができない場合がある。
【０００６】
そこで、本発明の目的は、偏光特性を持つ物質をより高精度に検出することができる紙葉類検査装置および紙葉類検査方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成する為、本発明の一形態に係る紙葉類検査装置は、紙葉類に対して光を投光する投光手段と、前記紙葉類を透過した透過光を複数方向に分割しそれぞれ異なる偏光面を有する光に偏光する光学系と、前記異なる偏光面を有する複数の光をそれぞれ受光して電気信号に変換して複数の画像を取得する画像取得手段と、前記画像取得手段により取得した複数の画像から対応する画素毎に輝度の差を検出する差分検出手段と、前記差分検出手段により差が検出された画素に対応する領域の面積を前記紙葉類上の偏光特性を有する領域の面積として算出する演算手段と、前記演算手段により算出した領域の面積と予め保持している基準値とに基づいて前記紙葉類の良否判定を行なう判定手段とを具備する。
【０００８】
また、本発明の一形態に係る紙葉類検査方法は、紙葉類に対して光を投光し、前記紙葉類を透過した透過光を複数方向に分割しそれぞれ異なる偏光面を有する光に偏光し、前記異なる偏光面を有する複数の光をそれぞれ受光して電気信号に変換して複数の画像を取得し、前記取得した複数の画像から対応する画素毎に輝度の差を検出し、差が検出された画素に対応する領域の面積を前記紙葉類上の偏光特性を有する領域の面積として算出し、前記算出した領域の面積と予め保持している基準値とに基づいて前記紙葉類の良否判定を行なう。
【発明の効果】
【０００９】
この発明の形態によれば、偏光特性を持つ物質をより高精度に検出することができる紙葉類検査装置および紙葉類検査方法を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
以下、図面を参照しながら、本発明の第１の実施形態に係る紙葉類検査装置および紙葉類検査方法について詳細に説明する。
図１は、第１の実施形態に係る紙葉類検査装置１を概略的に示す図である。
図１に示すように、紙葉類検査装置１は、投光部１１、画像取得部１２ａ、１２ｂ、偏光ビームスプリッタ１４、差分検出部１５、演算部１６、判定部１７、及び搬送機構２０を具備している。また、紙葉類検査装置１は、装置全体の動作を総合的に制御する制御部２１を具備している。
【００１１】
制御部２１は、記憶手段として機能するメモリを備えている。メモリは、例えば、ＲＯＭ、ＲＡＭ、および不揮発性メモリなどにより構成され、ＲＯＭは、制御用のプログラム、および制御データなどを予め記憶している。また、ＲＡＭは、ワーキングメモリとして機能し、制御部２１が処理中のデータなどを一時保管する。不揮発性メモリは、制御部２１による判定の基となる真の紙葉類に対する処理結果である基準値を記憶している。
【００１２】
搬送機構２０は、同一種の紙葉類１０を連続して矢印ａの方向に搬送する。ここで搬送されている紙葉類１０は、例えば銀行券や証券などの紙葉類である。図２に示すように、紙葉類１０の表面には印刷図柄Ｐ１、及びＰ２が印刷されている。また、ある紙葉類１０には、破損箇所を補修するためにテープＴが貼付されている。テープＴは、図１に示す画像取得部１２側の紙葉類１０の表面に貼付されているものとする。テープＴなどの粘着テープは、その製法により分子構造に一定の配向性を有し透過した光を偏光する偏光特性を有している。
【００１３】
投光部１１は、搬送機構２０により搬送される紙葉類１０に対して光を投光する投光手段として機能する。投光部１１は、例えば、０．７μｍ乃至２．５ｍｍ程度の近赤外波長を有する光を紙葉類１０に対して照射する。画像取得部１２ａ、１２ｂは、それぞれラインイメージセンサ（ラインＣＣＤ）などにより構成され、紙葉類１０を透過した透過光を連続的に受光する。画像取得部１２ａ、１２ｂを構成する各ラインイメージセンサは、受光した光を電気信号に変換する一次元的に複数配列された画素を具備している。画像取得手段として機能する画像取得部１２ａ、１２ｂは、読み取り位置Ｄで紙葉類１０を透過した光を受光し、一次元的に順次撮像して紙葉類１０全体の画像を取得する。なお、画像取得部１２ａ、１２ｂは、可視光に加え、近赤外波長の光を受光し、電気信号に変換することができる。
【００１４】
偏光ビームスプリッタ１４は、投光部１１と画像取得部１２ａとの間に設けられている光学系であり、紙葉類１０を透過した透過光を透過方向と反射方向とで偏光面が９０度異なる２つの光に分割する光学系である。この偏光ビームスプリッタ１４により２方向に分割された光からそれぞれ画像を取得するために、画像取得部１２ａが透過方向に設けられ、画像取得部１２ｂが反射方向に設けられている。
【００１５】
即ち、投光部１１により投光された光は、紙葉類１０を透過し、偏光ビームスプリッタ１４に入射する。偏光ビームスプリッタ１４に入射した光は、透過方向と反射方向とで偏光面が９０度異なる２つの光に偏光される。偏光ビームスプリッタ１４により分割され偏光された２方向の光のうちの透過光は、画像取得部１２ａにより受光され、反射光は、画像取得部１２ｂにより受光され、電気信号である画像にそれぞれ変換される。
【００１６】
差分検出部１５は、画像取得部１２ａ、１２ｂにより取得した２つの画像から、対応する画素毎に輝度の差を検出する差分検出手段として機能する。紙葉類にテープが貼付されている場合、テープＴにより偏光された光が偏光ビームスプリッタ１４によりテープＴと異なる偏光面の角度で偏光されることにより分割された一方の光から撮像された画像のうち、テープＴに対応する領域は暗点となる。そのため、２つの画像において対応する画素に輝度の差が生じる。よって、紙葉類検査装置１は、差が検出された画素に対応する紙葉類１０上の領域にテープＴが貼付されていると判断することができる。
【００１７】
演算部１６は、紙葉類１０上のテープＴが貼付されている面積を求める。即ち、演算手段として機能する演算部１６は、差分検出部１５により差が検出された画素に対応する紙葉類１０上の領域は偏光特性を有する領域であると認識し、この領域の面積を算出する。
【００１８】
判定手段として機能する判定部１７は、不揮発性メモリに記憶されている真の紙葉類における偏光特性を有する領域の面積（基準値）と、演算部１６により算出した面積とを比較し、紙葉類１０が再流通可能な紙葉類であるか否かの良否判定を行なう。ここで、例えば、紙葉類１０を良と判定した場合、紙葉類検査装置１は、紙葉類１０を再流通させるために、図示しない収納庫に収納する。また、例えば、紙葉類１０を否と判定した場合、紙葉類検査装置１は、紙葉類１０を再流通させないために、図示しない裁断機により紙葉類１０を裁断する。
【００１９】
図３及び図４は、図１に示す画像取得部１２ａ、１２ｂによりそれぞれ取得した紙葉類１０の画像を示す図である。
【００２０】
図３及び図４に示す画像は、画像全体と比べて比較的に明るく写っている明部と画像全体と比べて比較的に暗く写っている暗部とを含んでいる。例えば、紙葉類１０の印刷図柄Ｐ１は、近赤外波長の光が透過するため、対応する画素が明部となっている。また、紙葉類１０の印刷図柄Ｐ２は、近赤外波長の光を吸収するため、対応する画素が暗部となっている。
【００２１】
また、図４に示す画像では、紙葉類１０上のテープＴが貼付されている領域に対応する画素が暗部となっている。これは、紙葉類１０を透過する光は、テープＴによりある偏光面の光のみが透過するように偏光され、さらに偏光ビームスプリッタ１４によりテープＴを透過した光とは偏光面の異なる光のみを透過若しくは反射するように偏光される。そのため、図４に示すように、テープＴを透過したある偏光面の光は、画像取得部１２ａ若しくは１２ｂに到達せず対応する画像は暗となる。
【００２２】
また、図３に示す画像では、紙葉類１０上のテープＴが貼付されている領域に対応する画素が明部となっている。これは、紙葉類１０を透過する光は、テープＴによりある偏光面の光のみが透過するように偏光され、さらに偏光ビームスプリッタ１４によりテープＴを透過した光と偏光面の同じ光のみを透過若しくは反射するように偏光される。そのため、図３に示すように、テープＴを透過したある偏光面の光は、画像取得部１２ａ若しくは１２ｂに到達し対応する画像は明となる。
【００２３】
図５は、図３に示す画像と図４に示す画像との差を検出して示した画像である。図５に示す画像では、テープＴが検出された箇所が特定されて表示されている。即ち、紙葉類検査装置１の差分検出部１５は、図３に示す画像と図４に示す画像とで対応する画素毎に差を検出し、この差が所定の値、例えば最大の輝度の３０％乃至５０％程度の値を超えた場合にテープＴが貼付されていると判断する。
【００２４】
また、図３及び図４の画像について、それぞれ画像全体の明暗から閾値を設定し、設定した閾値に基づいてそれぞれの画像を２値化し、２値化した図３及び図４の画像の対応する画素ごとに排他的論理和を演算することにより差分を検出してもよい。この場合、紙葉類検査装置１の演算部１６は、排他的論理和の演算結果が「０」となった画素をテープＴの貼付されていない領域であると認識し、排他的論理和の演算結果が「１」となった画素をテープＴの貼付されている領域であると認識し、排他的論理和の演算結果が「１」となった画素数に基づいてテープＴの貼付されている領域の面積を算出する。
【００２５】
紙葉類検査装置１の判定部１７は、ここで算出されたテープＴの貼付されている領域の面積と不揮発性メモリに記憶されている基準値とを比較し、紙葉類１０の良否判定を行なう。
【００２６】
なお、第１の実施形態は、搬送機構２０により搬送されている紙葉類１０をラインイメージセンサにより順次読み取ることにより画像を取得する構成としたが、所定位置に停止した紙葉類１０の所定領域を２次元的に撮像するエリアイメージセンサにより画像を取得する構成としてもよい。また、紙葉類１０に貼付されたテープＴを検出する構成としたが、検出する対象はテープに限らず、分子構造に一定の配向性を有し、照射される光を偏光する偏光特性を有するものであれば如何なるものでも検出することができる。
【００２７】
上記したように、第１の実施形態に関わる紙葉類検査装置１は、紙葉類１０に光を投光し、紙葉類１０を透過した光を偏光ビームスプリッタ１４により透過方向と反射方向とで偏光面が９０度異なる光に偏光し、偏光した光を画像取得部１２により電気信号に変換し、２つの画像を取得する。紙葉類検査装置１は、取得した２つの画像を比較し、画素毎に輝度の差を検出し、差の検出された画素に対応する紙葉類１０の表面にテープＴが貼付されているとしてその面積を求める。紙葉類検査装置１は、求めた面積と基準値とを比較することにより、紙葉類１０の良否判定を行なう。
【００２８】
上記構成によると、テープＴが有する偏光特性を利用して、紙葉類１０表面に貼付されたテープＴを検出することができる。この結果、偏光特性を持つ物質をより高精度に検出することができる紙葉類検査装置および紙葉類検査方法が得られる。
【００２９】
次に、第２の実施形態に係わる紙葉類検査装置について説明する。
上記した第１の実施形態の紙葉類検査装置１は、テープＴの偏光面の角度が偏光ビームスプリッタ１４により偏光する異なる２つの偏光面の角度のいずれとも一致しない場合、画像取得部１２により取得した２つの画像に大きな差を検出することができず、紙葉類１０に貼付されたテープを検出することができない可能性がある。そこで、紙葉類１０を透過した光を異なる３つの角度の偏光面に偏光することにより多様な貼付方向のテープを検出することができる。
【００３０】
図６は、第２の実施形態に係る紙葉類検査装置２を概略的に示す図である。なお、図１に示す紙葉類検査装置１と同じ構成は、同じ符号を付し、その詳細な説明を省略する。
図６に示すように、紙葉類検査装置２は、投光部１１、画像取得部１２ａ、１２ｂ、１２ｃ、差分検出部１５、演算部１６、判定部１７、ハーフミラー１８ａ、１８ｂ、偏光板１９ａ、１９ｂ、１９ｃ、及び搬送機構２０を具備している。また、紙葉類検査装置１は、装置全体の動作を総合的に制御する制御部２１を具備している。
【００３１】
ハーフミラー１８ａ、１８ｂは、例えば、厚さ及び材質が均一な平行平板ガラスの一方の面に金属膜が蒸着されたものであり、透過率及び反射率が所定の比率に制御されている。即ち、ハーフミラー１８ａ、１８ｂは、それぞれ入射光を反射方向と透過方向とに分割する。本実施形態において、ハーフミラー１８ａ、１８ｂは、それぞれ紙葉類１０を透過した光の光軸に対して４５度傾いて配置されている。紙葉類１０を透過した光は、ハーフミラー１８ａにより反射光と透過光とに分割され、この透過光がさらにハーフミラー１８ｂにより反射光と透過光とに分割される。即ち、紙葉類１０を透過した光は、ハーフミラー１８ａ、１８ｂにより３方向の光に分割される。
【００３２】
偏光板１９ａ、１９ｂ、１９ｃは、３方向に分割された光の光軸とそれぞれ直交するように配設されている。偏光板１９ａ、１９ｂ、１９ｃは、例えば、その分子構造に一定の配向性を有したものであり、受光した光の内、所定の角度の偏光面を有する光のみを透過し、他の角度の偏光面を有する光を吸収する偏光特性を有している。本実施形態では、ハーフミラー１８ａ、１８ｂにより３方向に分割された光をそれぞれ偏光するために、偏光板１９ａ、１９ｂ、１９ｃが配置されている。
【００３３】
即ち、投光部１１により投光された光は、紙葉類１０を透過し、２つのハーフミラーのうち前段のハーフミラー１８ａに入射する。前段のハーフミラー１８ａに入射した光は、透過方向と反射方向とに分割される。前段のハーフミラー１８ａにより透過方向に分割された光は、後段のハーフミラー１８ｂに入射する。後段のハーフミラー１８ｂに入射した光は、透過方向と反射方向とに分割される。ハーフミラー１８ａ、１８ｂにより３方向に分割された光は、偏光板１９ａ、１９ｂ、１９ｃによりそれぞれ異なる角度の偏光面を有する光に偏光される。偏光板１９ａ、１９ｂ、１９ｃにより偏光された光は、画像取得部１２ａ、１２ｂ、１２ｃによりそれぞれ受光され、電気信号である画像に変換される。
【００３４】
差分検出手段として機能する差分検出部１５は、画像取得部１２ａ、１２ｂ、１２ｃにより取得した３つの画像から、対応する画素毎に輝度の差を検出する。ここでは、差分検出部１５は、他の画像の対応する画素の値と比べて、例えば３０％乃至５０％程度の差が検出された場合、対応する紙葉類１０上の領域にテープＴが貼付されていると判断することができる。なお、３０％乃至５０％程度の輝度の差が検出された場合、テープＴが貼付されていると判断するとしたが、他の画像の画素と比較して差がはっきりと検出できる値であれば如何なる値に基づいて判定してもよい。
【００３５】
上記したように、第２の実施形態に関わる紙葉類検査装置２は、紙葉類１０に光を投光し、紙葉類を透過した光をハーフミラー１８ａ、１８ｂにより３方向に分割し、分割した光を３つの偏光板１９ａ、１９ｂ、１９ｃによりそれぞれ異なる角度の偏光面を有する光に偏光し、偏光した光を画像取得部１２ａ、１２ｂ、１２ｃにより電気信号に変換し、３つの画像を取得する。紙葉類検査装置１は、取得した３つの画像を比較し、画素毎に差を検出し、差の検出された画素に対応する紙葉類１０の表面にテープＴが貼付されているとしてその面積を求める。紙葉類検査装置１は、求めた面積と基準値とを比較することにより、紙葉類１０の良否判定を行なう。
【００３６】
上記構成によると、紙葉類に貼付されたテープＴが有する偏光特性を利用して、多様な方向で紙葉類１０表面に貼付されたテープＴを検出することができる。この結果として、多様な方向で貼付されている偏光特性を持つ物質をより高精度に検出することができる紙葉類検査装置および紙葉類検査方法を提供することができる。
【００３７】
次に、紙葉類検査装置の第３の実施形態について説明する。
図７は、第３の実施形態に係る紙葉類検査装置３を概略的に示す図である。なお、図１に示す紙葉類検査装置１と同じ構成は、同じ符号を付し、その詳細な説明を省略する。
図７に示すように、紙葉類検査装置３は、投光部１１、画像取得部１３、差分検出部１５、演算部１６、判定部１７、及び偏光板１９を具備している。また、紙葉類検査装置１は、装置全体の動作を総合的に制御する制御部２１を具備している。
【００３８】
画像取得部１３は、所定の領域を二次元的に撮像するエリアイメージセンサなどにより構成されている。画像取得部１３は、所定の領域に設置されている紙葉類１０を透過した透過光を受光する。画像取得部１３のラインイメージセンサは、受光した光を電気信号に変換する二次元的に複数配列された画素を具備している。画像取得部１３は、この複数の画素により紙葉類１０を透過した光を瞬時に受光し、受光した光を電気信号に変換し、紙葉類１０全体の画像を取得する画像取得手段として機能する。なお、画像取得部１３は、可視光に加え、近赤外波長の光を受光し、電気信号に変換することができる。
【００３９】
偏光板１９は、紙葉類１０を透過した透過光の光軸に直交した向きに設けられ、且つ、光軸を中心として回転自在に支持されている。偏光板１９は、回転することにより、偏光板１９を透過する光の偏光面の角度を単位時間ごとに変化させる。
【００４０】
即ち、投光部１１により投光された光は、紙葉類１０を透過し、所定の速度で回転する偏光板１９に入射する。偏光板１９に入射した光は、偏光板１９により単位時間ごとに異なる角度の偏光面を有する光に偏光される。画像取得部１３は、単位時間毎に偏光板１９により変更された光を受光し、電気信号である画像に変換する。
【００４１】
このような構成によると、例えば、偏光板１９を単位時間毎に９０度回転させる設定にしておくことで、紙葉類１０を透過した透過光は偏光面の角度が９０度異なる２種の光に偏光される。画像取得部１３は、偏光された光を単位時間毎に受光して電気信号に変換することにより、１枚の紙葉類１０に関して２つの画像を取得することができる。
【００４２】
偏光板１９を単位時間毎に９０度回転させるとしたが、回転させる角度及び回数は任意で設定しうるものであり、偏光板１９を透過する光は、偏光板１９を回転させる回数に対応した種類の光に偏光される。即ち、画像取得部１３は、１枚の紙葉類１０に関して偏光板１９を回転させた回数に応じた数の画像を取得することができる。
【００４３】
上記したように、第３の実施形態に関わる紙葉類検査装置３は、紙葉類１０に光を投光し、紙葉類１０を透過した光を単位時間ごとに異なる角度の偏光面を有する光に偏光し、偏光した光を画像取得部１２により単位時間毎に受光し電気信号に変換し、複数の画像を取得する。紙葉類検査装置１は、取得した複数の画像を比較し、画素毎に差を検出し、差の検出された画素に対応する紙葉類１０の表面にテープＴが貼付されているとしてその面積を求める。紙葉類検査装置１は、求めた面積と基準値とを比較することにより、紙葉類１０の良否判定を行なう。
【００４４】
上記構成によると、テープＴが有する偏光特性を利用して、さらに多様な方向で紙葉類１０表面に貼付されたテープＴを検出することができる。この結果として、さらに多様な方向で貼付されている偏光特性を持つ物質をより高精度に検出することができる紙葉類検査装置および紙葉類検査方法を提供することができる。
【００４５】
次に、紙葉類検査装置の第４の実施形態について説明する。
図８は、第４の実施形態に係る紙葉類検査装置４を概略的に示す図である。なお、図１に示す紙葉類検査装置１と同じ構成は、同じ符号を付し、その詳細な説明を省略する。
図８に示すように、紙葉類検査装置４は、投光部１１、画像取得部１２、偏光ビームスプリッタ１４、差分検出部１５、演算部１６、判定部１７、及び制御部２１を有する検査部を２ステージ具備している。これらの検査部は、紙葉類１０の搬送路を挟んで対向して設けられている。また、紙葉類検査装置１は、搬送機構２０を具備している。
【００４６】
上記したように、第４の実施形態に関わる紙葉類検査装置４は、紙葉類１０の両面に光を投光し、紙葉類１０の両側に設けられている偏光ビームスプリッタ１４及び画像取得部１２により紙葉類１０を透過した透過光をそれぞれ受光し、偏光し、画像を取得する。
【００４７】
上記構成によると、テープＴが紙葉類１０の表面及び裏面のどちら側に貼られている場合でも、テープＴを検出することができる。この結果として、紙葉類の表裏によらず偏光特性を持つ物質を検出することができる紙葉類検査装置および紙葉類検査方法を提供することができる。
【００４８】
なお、紙葉類検査装置４は、差分検出部１５、演算部１６、判定部１７、及び制御部２１も紙葉類１０の両側に設けられているとしたが、それぞれ１つずつ有していればよい。この場合、紙葉類１０の両側に設けられている画像取得部１２の後段に１つの差分検出部１５が接続される。差分検出部１５は、紙葉類１０の表側の画像取得部１２により取得した画像に対する処理と、紙葉類１０の裏側の画像取得部１２により取得した画像に対する処理とを個別に行なう。
【００４９】
なお、この発明は、上記実施形態そのままに限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具現化できる。また、上記実施形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組み合わせにより、種々の発明を形成できる。例えば、実施形態に示される全構成要素から幾つかの構成要素を削除してもよい。更に、異なる実施形態に亘る構成要素を適宜組み合わせてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００５０】
【図１】図１は、第１の実施形態に関わる紙葉類検査装置の構成例を概略的に示す図である。
【図２】図２は、図１に示す紙葉類検査装置により検査される紙葉類の例を説明するための説明図である。
【図３】図３は、図１に示す紙葉類検査装置により取得した紙葉類の画像を説明するための説明図である。
【図４】図４は、図１に示す紙葉類検査装置により取得した紙葉類の画像を説明するための説明図である。
【図５】図５は、図１に示す紙葉類検査装置により検出した紙葉類のテープが貼付されている領域を特定して表示した画像を説明するための説明図である。
【図６】図６は、第２の実施形態に関わる紙葉類検査装置の構成例を概略的に示す図である。
【図７】図７は、第３の実施形態に関わる紙葉類検査装置の構成例を概略的に示す図である。
【図８】図８は、第４の実施形態に関わる紙葉類検査装置の構成例を概略的に示す図である。
【符号の説明】
【００５１】
１、２、３、４…紙葉類検査装置、１０…紙葉類、１１…投光部、１２…画像取得部、１３…画像取得部、１４…偏光ビームスプリッタ、１５…差分検出部、１６…演算部、１７…判定部、１８…ハーフミラー、１９…偏光板、２０…搬送機構、２１…制御部、Ｐ１…印刷図柄、Ｐ２…印刷図柄、Ｔ…テープ。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
紙葉類に対して光を投光する投光手段と、
前記紙葉類を透過した透過光を複数方向に分割しそれぞれ異なる偏光面を有する光に偏光する光学系と、
前記異なる偏光面を有する複数の光をそれぞれ受光して電気信号に変換して複数の画像を取得する画像取得手段と、
前記画像取得手段により取得した複数の画像から対応する画素毎に輝度の差を検出する差分検出手段と、
前記差分検出手段により差が検出された画素に対応する領域の面積を前記紙葉類上の偏光特性を有する領域の面積として算出する演算手段と、
前記演算手段により算出した領域の面積と予め保持している基準値とに基づいて前記紙葉類の良否判定を行なう判定手段と、
を具備することを特徴とする紙葉類検査装置。
【請求項２】
前記光学系は、前記紙葉類を透過した透過光を透過方向と反射方向とで偏光面が９０度異なる光に分割する偏光ビームスプリッタを具備することを特徴とする請求項１に記載の紙葉類検査装置。
【請求項３】
前記光学系は、
前記紙葉類を透過した透過光を複数方向に分割する１つまたは複数のハーフミラーと、
前記複数のハーフミラーにより複数方向に分割された光をそれぞれ異なる偏光面を有する光に偏光する複数の偏光板と、
を具備することを特徴とする請求項１に記載の紙葉類検査装置。
【請求項４】
前記光学系は、前記紙葉類を透過した透過光を単位時間ごとに偏光面の異なる光に偏光する偏光板を具備し、
前記画像取得手段は、前記偏光板により偏光された光を前記単位時間ごとに受光してそれぞれ電気信号に変換して複数の画像を取得する手段を具備することを特徴とする請求項１に記載の紙葉類検査装置。
【請求項５】
前記光学系は、前記紙葉類を透過した透過光を３方向に分割しそれぞれ異なる偏光面を有する光に偏光する手段を具備し、
前記画像取得手段は、前記異なる偏光面を有する３方向の光をそれぞれ受光して電気信号に変換して３つの画像を取得する手段を具備し、
前記差分検出手段は、前記画像取得手段により取得した３つの画像から対応する画素毎に輝度の差を検出する手段を具備する、
ことを特徴とする請求項１に記載の紙葉類検査装置。
【請求項６】
前記光学系は、
前記紙葉類を透過した透過光を２方向に分割する第１のハーフミラーと、
前記第１のハーフミラーにより分割された２方向の光のいずれかをさらに２方向に分割する第２のハーフミラーと、
前記第１及び第２のハーフミラーにより３方向に分割された光をそれぞれ異なる偏光面を有する光に偏光する３つの偏光板と、
を具備することを特徴とする請求項３に記載の紙葉類検査装置。
【請求項７】
前記光学系は、前記紙葉類を透過した透過光を単位時間ごとに偏光面の角度が異なる３種の光に偏光する偏光板を具備し、
前記画像取得手段は、前記偏光板により偏光された光を前記単位時間ごとに受光してそれぞれ電気信号に変換して３つの画像を取得する手段を具備することを特徴とする請求項４に記載の紙葉類検査装置。
【請求項８】
前記投光手段は、近赤外波長域の光を投光する手段を具備し、
前記画像取得手段は、近赤外波長域の光を受光する手段を具備する、
ことを特徴とする請求項１に記載の紙葉類検査装置。
【請求項９】
紙葉類に対して光を投光し、
前記紙葉類を透過した透過光を複数方向に分割しそれぞれ異なる偏光面を有する光に偏光し、
前記異なる偏光面を有する複数の光をそれぞれ受光して電気信号に変換して複数の画像を取得し、
前記取得した複数の画像から対応する画素毎に輝度の差を検出し、
差が検出された画素に対応する領域の面積を前記紙葉類上の偏光特性を有する領域の面積として算出し、
前記算出した領域の面積と予め保持している基準値とに基づいて前記紙葉類の良否判定を行なう、
ことを特徴とする紙葉類検査方法。
【請求項１】
紙葉類に対して光を投光する投光手段と、
前記紙葉類を透過した透過光を複数方向に分割しそれぞれ異なる偏光面を有する光に偏光する光学系と、
前記異なる偏光面を有する複数の光をそれぞれ受光して電気信号に変換して複数の画像を取得する画像取得手段と、
前記画像取得手段により取得した複数の画像から対応する画素毎に輝度の差を検出する差分検出手段と、
前記差分検出手段により差が検出された画素に対応する領域の面積を前記紙葉類上の偏光特性を有する領域の面積として算出する演算手段と、
前記演算手段により算出した領域の面積と予め保持している基準値とに基づいて前記紙葉類の良否判定を行なう判定手段と、
を具備することを特徴とする紙葉類検査装置。
【請求項２】
前記光学系は、前記紙葉類を透過した透過光を透過方向と反射方向とで偏光面が９０度異なる光に分割する偏光ビームスプリッタを具備することを特徴とする請求項１に記載の紙葉類検査装置。
【請求項３】
前記光学系は、
前記紙葉類を透過した透過光を複数方向に分割する１つまたは複数のハーフミラーと、
前記複数のハーフミラーにより複数方向に分割された光をそれぞれ異なる偏光面を有する光に偏光する複数の偏光板と、
を具備することを特徴とする請求項１に記載の紙葉類検査装置。
【請求項４】
前記光学系は、前記紙葉類を透過した透過光を単位時間ごとに偏光面の異なる光に偏光する偏光板を具備し、
前記画像取得手段は、前記偏光板により偏光された光を前記単位時間ごとに受光してそれぞれ電気信号に変換して複数の画像を取得する手段を具備することを特徴とする請求項１に記載の紙葉類検査装置。
【請求項５】
前記光学系は、前記紙葉類を透過した透過光を３方向に分割しそれぞれ異なる偏光面を有する光に偏光する手段を具備し、
前記画像取得手段は、前記異なる偏光面を有する３方向の光をそれぞれ受光して電気信号に変換して３つの画像を取得する手段を具備し、
前記差分検出手段は、前記画像取得手段により取得した３つの画像から対応する画素毎に輝度の差を検出する手段を具備する、
ことを特徴とする請求項１に記載の紙葉類検査装置。
【請求項６】
前記光学系は、
前記紙葉類を透過した透過光を２方向に分割する第１のハーフミラーと、
前記第１のハーフミラーにより分割された２方向の光のいずれかをさらに２方向に分割する第２のハーフミラーと、
前記第１及び第２のハーフミラーにより３方向に分割された光をそれぞれ異なる偏光面を有する光に偏光する３つの偏光板と、
を具備することを特徴とする請求項３に記載の紙葉類検査装置。
【請求項７】
前記光学系は、前記紙葉類を透過した透過光を単位時間ごとに偏光面の角度が異なる３種の光に偏光する偏光板を具備し、
前記画像取得手段は、前記偏光板により偏光された光を前記単位時間ごとに受光してそれぞれ電気信号に変換して３つの画像を取得する手段を具備することを特徴とする請求項４に記載の紙葉類検査装置。
【請求項８】
前記投光手段は、近赤外波長域の光を投光する手段を具備し、
前記画像取得手段は、近赤外波長域の光を受光する手段を具備する、
ことを特徴とする請求項１に記載の紙葉類検査装置。
【請求項９】
紙葉類に対して光を投光し、
前記紙葉類を透過した透過光を複数方向に分割しそれぞれ異なる偏光面を有する光に偏光し、
前記異なる偏光面を有する複数の光をそれぞれ受光して電気信号に変換して複数の画像を取得し、
前記取得した複数の画像から対応する画素毎に輝度の差を検出し、
差が検出された画素に対応する領域の面積を前記紙葉類上の偏光特性を有する領域の面積として算出し、
前記算出した領域の面積と予め保持している基準値とに基づいて前記紙葉類の良否判定を行なう、
ことを特徴とする紙葉類検査方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【公開番号】特開２００９−５８３７４（Ｐ２００９−５８３７４Ａ）
【公開日】平成２１年３月１９日（２００９．３．１９）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００７−２２５８８８（Ｐ２００７−２２５８８８）
【出願日】平成１９年８月３１日（２００７．８．３１）
【出願人】（０００００３０７８）株式会社東芝 (54,554)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２１年３月１９日（２００９．３．１９）
【国際特許分類】
【出願日】平成１９年８月３１日（２００７．８．３１）
【出願人】（０００００３０７８）株式会社東芝 (54,554)
【Ｆターム（参考）】
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